10. final olimpiade tingkat smk.pdf
TRANSCRIPT
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
245 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
SOAL DAN JAWABAN SEMIFINAL OLIMPIADE TINGKAT SMK/MA K 2011/2012
1. dengan menggunakan pereaksi kalium tiosianat. Syarat analisa dengan
menggunakan pereaksi tersebut adalah ion besi harus dalam bentuk besi(III),
sehingga besi(II) dioksidasi terlebih dahulu menggunakan larutan kalium
permanganat berlebih. Selanjutnya direaksikan dengan kalium tiosianat
menghasilkan larutan yang berwarna coklat kemerahan. Hasil pengukuran
diperoleh absorbansinya sebesar 0,710
a. Tuliskan reaksi redoks setara dari kalium permanganat dengan besi(II)
dalam suasana asam.
Jawab :
5Fe2+ → 5Fe3+ + 5e
MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O
5Fe2+ + MnO4- → Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
b. Warna coklat kemerahan hasil reaksi kalium tiosianat dengan besi(III)
merupakan warna dari ...
FINAL OLIMPIADE TINGKAT FINAL OLIMPIADE TINGKAT FINAL OLIMPIADE TINGKAT FINAL OLIMPIADE TINGKAT
SMASMASMASMAK/MAKK/MAKK/MAKK/MAK
2011/20122011/20122011/20122011/2012 H H
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
246 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
Jawab :
K3[Fe(SCN)6] atau FeSCN2+ atau Fe(SCN)2+ atau Fe(SCN)3 atau
Fe(SCN)4- atau Fe(SCN)5
-2 atau Fe(SCN)6-3
c. Tentukan kadar (%) besi(II) dalam sampel jika diketahui:
1) Persamaan regresi linier adalah y = 0,035x + 0,010
2) x = kadar (ppm) besi(II)
3) y = absorbansi
jawab :
x = (y – 0,010) / 0,035 = (0,710 – 0,01) / 0,0350 = 0,700 / 0,0350 = 20,000
ppm
% = (ppm / 104)% = (20,000 / 104)% = 20,000 x 10-4 % = 0,002 %
2. Etuna adalah senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh golongan alkuna dengan
rumus molekul C2H2. Etuna bereaksi dengan logam natrium menghasilkan
natrium asetilida dan gas hidrogen. Satu atom hidrogen dalam etuna digantikan
dengan natrium. Pada keadaan standar (0oC, 1 atm), 24,000 liter etuna
direaksikan dengan 22,970 gram Na.
a. Tuliskan persamaan reaksi setara!
Jawab :
2 HC ≡ CH + 2 Na → 2 HC ≡ CNa + H2
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
247 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
2 C2H2 + 2 Na → 2 NaC2H + H2
b. Reaksi tersebut tergolong reaksi ... (substitusi, adisi, eliminasi, polimerisasi,
kondensasi)
Jawab :
substitusi
c. Tentukan jumlah mol masing – masing pereaksi!
Jawab :
1) mol C2H2= V / Vm = 24,000 L / 22,4 L.mol-1= 1,071 mol
2) mol Na = gram / Mr = 22,970 g / 22,970 g.mol-1 = 1,000 mol
d. Apakah kedua pereaksi habis bereaksi atau tidak. Jika tidak, tentukan
jumlah mol pereaksi bersisa
Jawab :
1) mol C2H2 / koefisien C2H2 = 1,071 / 2 = 0,536
2) mol Na / koefisien Na = 1,000 / 2 = 0,500
3) tidak
4) pereaksi bersisa
a) mol C2H2 bereaksi = (koef C2H2 / koef Na) x mol Na
mol C2H2 bereaksi = (2 / 2) x 1,000 mol = 1,000 mol
b) mol C2H2 sisa = mol C2H2 awal – mol C2H2 bereaksi
mol C2H2 sisa = 1,071 mol – 1,000 mol = 0,071 mol
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
248 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
e. Tentukan massa natrium asetilida yang dihasilkan!
Jawab :
1) mol NaC2H = (koef NaC2H / koef Na) x mol Na
mol NaC2H= (2 / 2) x 1,000 mol = 1,000 mol
2) Mr NaC 2H = (1.ArNa)+(2.ArC)+(1.ArH)
Mr NaC 2H= (1.22,970)+(2.12,011)+(1.1,008) = 48,000 g.mol-1
3) gram NaC2H = mol NaC2H x Mr NaC 2H = 1,000 mol x 48,000
g.mol-1
gram NaC2H = 48,000 gram
3. Atom klor di alam terdapat dalam dua jenis isotop yaitu Cl35 dan Cl37. Massa
rata-rata 1 atom C35adalah 35 sma dan massa rata-rata 1 atom C37 adalah 37 sma.
a. Buatkan konfigurasi elektron atom Cl dan Cl−
Jawab :
2 8 7 atau 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
b. Tentukan:
1) Jumlah kulit atom Cl
Jawab :
3
2) Jumlah elektron valensi atom Cl
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
249 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
Jawab :
7
c. Tentukan kelimpahan unsur masing-masing isotop Cl di alam!
Jawab :
Ar Zn = {[35x sma + 37(100 – x) sma] / 100} / 1 sma
35,453 = {[35x sma + 37(100 – x) sma] / 100}
3545,3 = 35x + 3700 – 37x
37x – 35 x = 3700 – 3545,3
2x = 154,7
x = 77,35 %
jadi kelimpahan C35 = 77,35 % dan kelimpahan C37 = (100 –
77,35)% = 22,65%
4. Dalam 100 mL suspensi obat batuk terkandung 10000 mg suatu senyawa X yang
memberikan rasa dingin dan segar pada tenggorokan. Senyawa tersebut tersusun
atas C, H dan O. Diketahui massa molekul relatif dari senyawa tersebut adalah
156,267 g.mol-1 dan persentase C, H dan O dalam senyawa tersebut secara
berturut-turut adalah 76,861%, 12,901% dan 10,238%.
a. Tentukan berat atom C, H dan O dalam senyawa tersebut!
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
250 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
Jawab :
1) Berat C = 76,861 % x 10 g = 7,686 g
2) Berat H = 12,901 % x 10 g = 1,290 g
3) Berat O = 10,238 % x 10 g = 1,024 g
b. Tentukan rumus empiris dan rumus molekul senyawa tersebut!
Jawab :
mol C = 7,686 g / 12,011 g.mol-1 = 0,640 mol
mol H = 1,290 g / 1,008 g.mol-1 = 1,280 mol
mol O = 1,024 g / 15,999 g.mol-1 = 0,064 mol
C : H : O = 0,640 : 1,280 : 0,064 = 10,000 : 20,000 : 1,000
Rumus empiris = C10H20O
(C10H20O)n = 156,269
(10 x 12,011 + 20 x 1,008 + 1 x 15,999)n = 156,269
(120,110 + 20,160 + 15,999)n = 156,269
156,269 x n = 156,269
n = 1
Rumus molekul = C10H20O
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
251 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
c. Tentukan berat senyawa X dalam obat
1) % (b/v)
Jawab :
% (b/v) = ((10 g / 100 mL) x 100% = 10 %
2) ppm
jawab :
ppm = % x 104 = 10 x 104 ppm = 105 ppm
atau
ppm = ((10 g / 100 mL) x 106 = 0,1 x 106 ppm = 105 ppm
3) molaritas
jawab :
M = (10 g / 156,269 g.mol-1) x (1000 / 100) = 0,640 M
5. Pada suhu 800oC, suatu percobaan dengan mereaksikan gas hidrogen dengan gas
nitrogen monoksida, menghasilkan uap air dan gas nitrogen dengan laju sebesar
V. ketika konsentrasi gas nitrogen monoksida dinaikkan dua dan tiga kali lebih
besar dari konsentrasi awal maka laju reaksi berturut-turut berubah menjadi 4V
dan 9V. Ketika konsentrasi gas hidrogen dinaikkan dua dan tiga kali lebih besar
dari konsentrasi awal, maka laju reaksi berturut-turut berubah menjadi 2V dan
3V. Tentukan:
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
252 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
a. Orde reaksi
Jawab :
H2 NO V
x y V
x 2y 4V
x 3y 9V
2x y 2V
3x y 3V
1) Orde terhadap NO
(y/2y)m = (V/4V)
(1/2)m = (1/4)
(1/2)m = (1/2)2
m = 2
2) Orde terhadap H2
(x/2x)n = (V/2V)
(1/2)n = (1/2)
(1/2)n = (1/2)1
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
253 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
n = 1
3) Orde reaksi = m + n = 1
b. Persamaan laju reaksi
Jawab :
V = k[H 2][NO] 2
c. k
jawab :
k = V / [H2][NO] 2
d. Jika konsentrasi NO di perbesar 4 x dari konsentrasi awal, tentukan
kecepatan reaksi!
Jawab :
V = k [H 2][NO] 2
V = {V / [H 2][NO] 2} x [H2][4NO]2
V = V x 42 x ([H2][NO] 2 / [H2][NO] 2]
V = 16V
6. Tuliskan hasil reaksi berikut!
a. n H2C = CH2 → ─[─ H2C = CH2 ─]n─
b. n H2C = CHCl → ─[─ H2C = CHCl ─]n─
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
254 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
c. n H2N – CH(R) – COOH → ─[─ HN – CH(R) – CO ─]n─ + n H2O
d. n H2C = CH – C6H5 → ─[─ HC – CH(C6H5) ─]n─
7. Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting dalam kelangsungan
kehidupan di muka bumi. Air dapat dibuat dengan mereaksikan gas hidrogen dan
gas oksigen. Di alam semesta ini air terdapat dalam tiga wujud yaitu cair, padat
(es) dan gas (uap). Pembentukan 1 mol air dari gas hidrogen dan gas oksigen
membebaskan kalor sebesar 286 kJ.
a. Tuliskan nama perubahan wujud air dari :
1) Padat menjadi cair : Mencair
2) Cair menjadi padat : Membeku
3) Cair menjadi gas : Menguap
4) Gas menjadi cair : Mengembun
b. Gejala (tanda-tanda reaksi kimia) apa yang menunjukkan terjadinya reaksi
pada pembentukan air? Membebaskan kalor = suhu meningkat =
Jawab :
Perubahan suhu
c. Tuliskan persamaan termokimia reaksi setara (lengkap dengan lambang
wujud zat) pembentukan 2 mol air dari gas hidrogen dan gas oksigen!
Jawab :
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ∆H = - 572 kJ
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
255 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
d. Tentukan harga ∆H untuk penguraian 9 gram air menjadi gas nitrogen dan
oksigen!
Jawab :
mol H2O = 9 g / 18 g.mol-1 = 0,5 mol
∆H = + 286 kJ.mol-1 x 0,5 mol = + 143 kJ
8. 1) NH3 2) O2 3) N2 4) CH4 5) XeF2
a. Gambarkan rumus dot-cross Lewiss dari senyawa di atas!
b. Tentukan jumlah pasangan elektron bebas (PEB) dan pasangan elektron
ikat (PEI) atom pusat dari masing-masing senyawa di atas!
c. Tunjukkan ikatan kovalen koordinasi dengan melingkari pasangan elektron
pada jawaban 8.a.
9. C5H12
a. Gambarkan rumus bangun dari isomer-isomer senyawa yang memiliki
rumus molekul tersebut!
b. Tuliskan nama IUPAC dari isomer-isomer yang anda buat pada 9.a.
c. Tuliskan reaksi setara pembakaran C5H12
10. Perubahan air padat (es) menjadi uap air melalui tahapan sebagai berikut
H2O (s, < 0oC) → H2O (s, 0oC)
H2O (s, 0oC) → H2O (l, 0oC)
H2O (l, 0oC) → H2O (l, 100oC)
HMPK KUMPULAN SOAL –SOAL CHEMIS FUN DAYS III
256 FINAL OLIMPIADE TINGKAT SMA/MAK
H2O (l, 100oC) → H2O (g, 100oC)
H2O (g, 100oC) → H2O (g, 100oC)
Tentukan jumlah kalor untuk mengubah 1 mol air (es) dari 0oC menjadi 1
mol uap air pada 110oC pada tekanan 1 atm.
Kalor jenis air = 4,18 J g-1oC-1 dan uap air 1,87 4,18 J g-1oC-1
Kalor peeburan es = 0,33 kJ g-1
Kalor penguapan air = 2,26 kJg-1